繞組的超導(dǎo)特性:
1.超導(dǎo)線(xiàn)在臨界溫度t.臨界磁場(chǎng)強(qiáng)度h和臨界電流密度j值以?xún)?nèi)時(shí),具有超導(dǎo)性,其電阻為零。
2.超導(dǎo)線(xiàn)的臨界磁場(chǎng)強(qiáng)度和臨界電流密度都很高,使超導(dǎo)電機(jī)的氣隙磁通密度和繞組的電流密度可以比傳統(tǒng)常規(guī)電機(jī)提高幾倍到幾十倍。
超導(dǎo)電機(jī)用途:
超導(dǎo)電機(jī)目前主要做成汽輪發(fā)電機(jī)和單極直流電機(jī)
超導(dǎo)汽輪發(fā)電機(jī)
勵(lì)磁繞組用超導(dǎo)線(xiàn)(鈮鈦nb-ti合金線(xiàn)或鈮三錫nbsn)繞制。選用的電流密度高達(dá)傳統(tǒng)常規(guī)繞組的幾十倍。電機(jī)的磁通氣隙密度取得很高,大大超過(guò)了鐵磁材料(硅鋼片等)的飽和點(diǎn)。因而發(fā)電機(jī)重量大幅度下降,提高了發(fā)電機(jī)的電磁功率的最大值,使電機(jī)可以應(yīng)付更大的功率突變,這有利于電機(jī)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定性。目前因強(qiáng)磁場(chǎng).大電流密度的交流超導(dǎo)材料尚未過(guò)關(guān),所以只能在直流勵(lì)磁繞組中采用超導(dǎo)線(xiàn),而交流電樞繞組則仍用常規(guī)導(dǎo)線(xiàn)(銅線(xiàn))。
轉(zhuǎn)子超導(dǎo)勵(lì)磁繞組浸于旋轉(zhuǎn)的低溫液氦容器中,由多層轉(zhuǎn)軸的內(nèi)層輸送液態(tài)氦,以冷卻勵(lì)磁繞組。蒸發(fā)后的氣態(tài)氦從多層轉(zhuǎn)軸的夾層流出。為了避免外界熱量的侵入,在旋轉(zhuǎn)低溫容器的外殼以及多層轉(zhuǎn)軸的層間均設(shè)有真空隔熱夾層。整套低溫系統(tǒng)嚴(yán)格密封。在轉(zhuǎn)子外層還裝有用金屬材料制成的電阻尼屏,以屏蔽定子諧波磁場(chǎng)及發(fā)電機(jī)在三相不對(duì)稱(chēng)運(yùn)行時(shí)的負(fù)序磁場(chǎng)進(jìn)入超導(dǎo)勵(lì)磁繞組,避免超導(dǎo)材料失去超導(dǎo)性。
超導(dǎo)單極直流電機(jī) 采用超導(dǎo)勵(lì)磁繞組及液態(tài)電刷,可以制成高電壓.大電流.大容量的直流電機(jī)。有圓盤(pán)式和折入式兩種。這兩種電機(jī)均可作發(fā)電機(jī)運(yùn)行(由原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)),也可作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行(由電刷引入電流)。超導(dǎo)單極直流電機(jī)適用于船舶推進(jìn).軋鋼.大型卷?yè)P(yáng)機(jī)和慢速壓縮機(jī)等場(chǎng)合,很有發(fā)展前途。